模拟电子技术基础第四版课后答案第八章

1、第8章波形的发生和信号的转换自测题、改错：改正图所示各电路中的错误,使电路可能产生正弦波振荡。要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）(b)解：（a）加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容。（b）变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。、试将 图所示电路合理连线，组成 RC桥式正弦波振荡电路。图解：、与相连，与 相连，与 相连，与相连。如解图所示。、已知 图(a)所示方框图各点的波形如图(b)所示，填写各电路的名称。电路1为正弦波振荡电路，电路2为同相输入过零比较器，电路3为 反相输入积分运算电路 ，电路4为同相输入滞回比较器 电路1 胡玉路2 电路3 宀电路斗 (a)品4

2、J(b) 图四、试分别求出 图所示各电路的电压传输特性。(a) (b)图解：图所示电路为同相输入的过零比较器；图(b)所示电路为同相输入的滞回比较器,两个阈值电压为土 Ut =± Uz。两个电路的电压传输特性如解图所示。h ./r11U：0-f 7州/ F0f 7同"解图五、电路如图所示。分别说明Ai和A2各构成哪种基本电路；求出UO1与UO的关系曲线UO1=f(UO)；求出UO与UO1的运算关系式UO=f(UO1)；(4) 定性画出UO1与UO的波形；(5) 说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变解:(1)A1：滞回比较器；A2：积分运算电路。根据Up1R

3、1UO1_ R2r Uo£(Uo1Uo) Un1R1R22可得：UT 8VUO1与UO的关系曲线如解图所示。(3) uo与UO1的运算关系式UoUo (切2000UO1 (t2t1) Uo (t1)uo1与uo的波形如 解图(b)所示。(5)要提高振荡频率，可以减小(b)习题判断下列说法是否正确，用“讶和“表示判断结果。(1) 在图所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是F A。( X )(2) 因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的F00 ,单管共集放大电路的A 0o，满足正弦波振荡电路的相位条件F A 2n ，故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。(X )(3) 在RC桥式正弦波

4、振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R,电容均为C,则其振荡频率fo 1/ RC。 ( X )(4) 电路只要满足 AF 1，就一定会产生正弦波振荡。(X )(5) 负反馈放大电路不可能产生自激振荡。(X )(6) 在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太 低。(V)判断下列说法是否正确，用“V和“X表示判断结果。(1) 为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运放不是工作在开环状态，就是仅仅引入正反馈。(V)如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。(X

5、)(3)输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。(V单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。(X )选择合适答案填入空内。A.容性B.阻性C.感性(1) LC并联网络在谐振时呈(B );在信号频率大于谐振频率时呈(A );在信号频率小于谐振频率时呈(C )。(2) 当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈(B );当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈(C );其余情况下，石英晶体呈 (A )。信号频率ffo时，RC串并联网络呈(B )。判断图所示各电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。设图(

6、b)中C4容量远大于其它三个电容的容量。解：图(a)所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相(a 1800 )，且图中三级RC移相电路为超前网络，在信号频率为0到无穷大时相移为+ 270。0。，因此存在使相移为+ 1800的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率fo,故可能产生正弦波振荡。图(b)所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相(a180°),且图中三级 RC移相电路为滞后网络，在信号频率为0到无穷大时相移为-270。0。，因此存在使相移为180。的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率fo,故可能产生正弦波振荡。电

7、路如图所示，试问：(1) 若去掉两个电路中的 R2和Q，则两个电路是否可能产生正弦波振荡为什么(2) 若在两个电路中再加一级 RC电路，则两个电路是否可能产生正弦波振荡为什么解：(1)不能。因为图(a)所示电路在信号频率为 0到无穷大时相移为+ 180。0。，图(b)所 示电路在信号频率为 0到无穷大时相移为 0。180。，在相移为土 180o时反馈量为，因而不可 能产生正弦波振荡。(2)可能。因为存在相移为土180o的频率，满足正弦波振荡的相位条件，且电路有可能满足幅值条件，因此可能产生正弦波振荡。电路如图所示，试求解：(1)Rw的下限值；振荡频率的调节范围。图解：(1)根据起振条件Rf R

8、w 2R, Rw 2k故Rw的下限值为2k(2)振荡频率的最大值和最小值分别为Omax1.6kHz ,2 RCOmin145 Hz。2 (R R2)C电路如图所示，稳压管起稳幅作用, 其稳压值为±6。试估算：(1) 输出电压不失真情况下的有效值；(2) 振荡频率。解：(1)设输出电压不失真情况下的峰值1为 Uom，此时 U n Up U om312由图可知：U°m U°m Uom U Z333- Uom -Uz 9V。2有效值为:Uo6.36 V(2)电路的振荡频率fo12 RC9.95Hz电路如图所示。(1) 为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的(2) 若R1

9、短路，则电路将产生什么现象(3) 若R1断路，则电路将产生什么现象(4) 若Rf短路，则电路将产生什么现象(5) 若Rf断路，则电路将产生什么现象解: (1)上下 “ +"。(2) 输出严重失真，几乎为方波。(3) 输出为零。(4) 输出为零。(5) 输出严重失真，几乎为方波。R珂卜“+和“”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。图P图所示电路为正交正弦波振荡电路,它可产生频率相同的正弦信号和余弦信号已知稳压管的稳定电压土 Uz =± 6V, R= R2= R3 = R4 = R5 = R, Cl = C2 = C。(1) 试分析电路为什么能够满足产生正弦波振荡的条件；(2)

10、求出电路的振荡频率；画出U。!和UO2的波形图，要求表示出它们的相位关系，并分别求出它们的峰值。解：(1)在特定频率下，由 A2组成的积分运算电路的输出电压UO2超前输入电压Uoi900,而由Al组成的电路的输出电压 Uoi滞后输入电压UO290°,因而Uoi和UO2互为依存条件, 即存在fo满足相位条件。在参数选择合适时也满足幅值条件，故电路在两个集成运放的输 出同时产生正弦和余弦信号。根据题意列出方程组：UpiUN1RiUO1UpiUO2UP1UoiUP1 JC1R4R3Uoi1UoiUO2亠R5JC2J R5C2或改写为：2UP1 UO12uP1 Uoi UO2U pi J R

11、Cj RC U02 Uoi解图解方程组，可得：(RC)22，或RC。即f012 RC输出电压U2最大值 U02max =Uz=6V对方程组中的第三式取模，并将2 fo8.5V。代入可得 |uoJ' :2 UO2 ,故 U olmax - 2U o2max若UO1为正弦波，则UO2为余弦波，如 解图所示。分别标出图所示各电路中变压器的同名端 ，使之满足正弦波振荡的相位条件。(b)(c)图解：图所示各电路中变压器的同名端如解图所示。(a)(b)(c)(d)解图分别判断图所示各电路是否可能产生正弦波振荡。(b)(c) (d)图解：(a)可能(电容三点式)(b) 不能(电感与Re之间的连线应串

12、入隔直电容)(c) 不能(同(b),同名端错误。)(d) 可能(电容三点式)改正图(b)、(c)所示两电路中的错误，使之有可能产生正弦波振荡。 解：应在(b)所示电路电感反馈回路中加耦合电容。应在(c)所示电路放大电路的输入端(基极)加耦合电容，且将变压器的同名端改为原边的上端和副边的上端为同名端，或它们的下端为同名端。改正后的电路如 解图(b)、(c)所示。To.(b) (c)解图试分别指出 图所示电路中的选频网络、正反馈网络和负反馈网络，并说明电路是否满足正弦波振荡的条件。TI'r.iH1R(b)图a2閔R(b)R4R±k±.ff(c)(d)RvRD1)(e)图

13、Di-Q lbM| Or,=TdOJ J1F(i. I-H+3 V lOktl"0试分别求解 图所示各电路的电压传输特性。解：图(a)所示电路为单限比较器，UOUz18V，Ut 3V,其电压传输特性如R3、C2和Rw ；负反馈网络:C2和L ;负反馈网络：Rbo解：在图所示电路中，选频网络:C和L;正反馈网络:C和L。电路满足正弦波振荡的相位条件。 在图(b)所示电路中，选频网络: 电路满足正弦波振荡的相位条件。C2和L;正反馈网络:tt/z=±8V2JDzHl lOkD-ch-4解图(a)所示。Uz 6V ,图(b)所示电路为过零比较器，Uol UD 0.2V , Uoh

14、Ut 0V。其电压传输特性如 解图(b)所示。图(c)所示电路为反相输入的滞回比较器，UoUz6V。令R1R2,Up-UOU REFUn UiR1 R2R1R2求出阈值电压：uT10V , U T24V其电压传输特性如解图(c)所示。图(d)所示电路为冋相输入的滞回比较器，UoUz6V。令R,R2UPU01UiUn3VR1R2R1R2求出阈值电压：UT1 1.5V,UT2 7.5V其电压传输特性如解图(d)所示。图(e)所示电路为窗口比较器，uOUZ 5V， Ut 3V，其电压传输特性如 解图(e)所示。H A'&04怙/V-6(c)it M(a)(b)解图a /Vi(e)已知

15、三个电压比较器的电压传输特性分别如 均如图(d)所示，试画出 UO1、UO2和UO3的波形。图(a)、(b)、(c)所示，它们的输入电压波形(C)解：根据三个电压比较器的电压传输特性，画出在输入电压作用下它们的输出电压波形,如解图所示。解图图 所示为光控电路的一部分，它将连续变化的光电信号转换成离散信号(即不是高 电平，就是低电平)，电流I随光照的强弱而变化。(1) 在Al和A中，哪个工作在线性区哪个工作在非线性区为什么 试求出表示UO与ii关系的传输特性。解：（1）Ai工作在线性区（电路引入了负反馈）；A2工作在非线性区（电路仅引入了正反馈）。（2） uoi 与 ii 关系式为：uO1 i

16、I R1 100i|uo与uoi的电压传输特性如 解图所示（Uti 0.5V， Ut2 5.5V ），因此uo与ii关系的传输特性如解图（b）所示。与Uti、UT2所对应的iM、ii2分别为：5 A和55 A。n Arim/V L05fl 5皿 tt ,7v05(a)(b)解图设计三个电压比较器，它们的电压传输特性分别如图（a）、（b）、（c）所示。要求合理选择电路中各电阻的阻值，限定最大值为50k Qo解：具有图（a）所示电压传输特性的电压比较器为同相输入的单限比较器。输出电压uoUz6V，阈值电压：Ut2V ，电路如解图所示。具有图（b）所示电压传输特性的电压比较器为反相输入的滞回比较器。

17、输出电压UOU Z6V ；阈值电压：U T10V ,UT2 2V ，说明电路输入有UREF作用，根据：RR2-UpUoU ref Un UiR1 R2R1 R2列方程，令 R2 = 50kQ，可解出 R = 10kQ, Uref=。电路如 解图（b）所示。具有图（c）所示电压传输特性的电压比较器为窗口单限比较器。输出电压U OL 0V , U OH 6V ,阈值电压：U T1 0V ,U T 2 2V。电路如解图（C）所示。HII2J(b)在图所示电路中，已知 Ri=10kQ, R2=20kQ, C = 口 F,集成运放的最大输出电压幅值为土12V，二极管的动态电阻可忽略不计。(1)求出电路的

18、振荡周期；画出uo和uc的波形。解：(1)振荡周期：T (R R2)CIn3 3.3mS(2)脉冲宽度：T1 R1CI n3 1.1mS-Uo和uc的波形如解图所示。图所示电路为某同学所接的方波发生电路，试找出图中的三个错误，并改正。图P解图解：图所示电路中有三处错误:(1)集成运放“ +”、“”接反；(2 ) R、C位置接反；(3)波形发生电路如图所示，设振荡周期为T,在一个周期内Uoi Uz的时间为T，则占空比为Ti/ T ;在电路某一参数变化时，其余参数不变。选择入空内：增大、不变或减小填图当Rl增大时，UO1的占空比将 ，振荡频率将 ，UO2的幅值将 ；若Rw的滑动端向上移动，则 UO

19、1的占空比将 ，振荡频率将 ，UO2的幅值将 :若RW2的滑动端向上移动，则 UO1的占空比将 ，振荡频率将 ,UO2的幅值将 。解：设Rwi、RW2在未调整前滑动端均处于中点，则应填入，；，；，。在图所示电路中，已知Rwi的滑动端在最上端，试分别定性画出RW2的滑动端在最上端和在最下端时Uoi和UO2的波形。解: UO1和UO2的波形如解图 所示。(a) Rw2滑动端在最上端(b) Rw2滑动端在最下端解图电路如图所示，已知集成运放的最大输出电压幅值为土12V , ui的数值在uoi的峰-峰值之间。(1) 求解UO3的占空比与UI的关系式；(2) 设ui=，画出uoi、UO2和UO3的波形。

20、解：在图所示电路中，Ai和A2组成矩形波一三角波发生电路。(1)在A2组成的滞回比较器中，令UpR2R2 R3 UO2R3R2R3UO10求出阈值电压： UTR3Uom 6V在Ai组成的积分运算电路中，运算关系式为i斥UOUO2 (t2RCti)u°(tj在二分之一振荡周期内,积分起始值:UO1 (t1)U T6V，终了值:Uoi(ti)Ut 6V ,UO2U OMi2V ,iio5 io720mS1 RC(Uom)G Ut,T1 6 5T 12UO1、UO2和UO3的波形如解图 所示。代入上式得:求出振荡周期:求解脉冲宽度求解占空比:Ti :- UiT1-Ti6 Ui6006 &g

21、t; v0-6m11110( it12hu"7-12解图试将正弦波电压转换为二倍频锯齿波电压, 出电压的波形。要求画出原理框图来， 并定性画出各部分输解：原理框图和各部分输出电压的波形如解图所示。it发牛电路过寧比较器积分urn三帝跛查锯齿綾电路解图试分析图 所示各电路输出电压与输入电压的函数关系。图解：图示两个电路均为绝对值运算电路。运算关系式分别为(a)uoUi(b) UoO所示。UI的关系式。U|RlRi解：UO1和UO的波形如解图(2)求解振荡频率：首先求出电压比较器的阈值电压, 积分电路正向积分时间求出振荡周期，振荡频率是其倒数。然后根据振荡周期近似等于Ut Uz 8V ；Ut RCUiT Ut ;R1C2UTR1CUiUi2UTR1C0.6255解图已知图 所示电路为压控振荡电路，晶体管 t工作在